淺談對風力發電運行維護的認識

趙玉

摘要：改革開放以來，我國綜合國力不斷增強，電力企業為我國發展作出了很大貢獻。相比于其他的發電方式，風力發電不會對環境產生較大的危害，同時風能屬于可再生的節能資源，是我國推行的節能環保工程。然而，由于風力發電機組運行的過程中會受到多方面因素的影響，從而出現各種安全事故問題。因此，需要加強對風力發電機組的安全保護，確保發電機組的穩定運行，為電力能源的生產奠定良好的基礎。本文主要針對的是風力發電機組的相關概述以及安全性的分析進行介紹，結合實際的情況，采取對應的安全運行保護措施，提高風力發電的生產效率。

關鍵詞：風力發電;運行維護

引言

風力發電包含了由風能到機械能和由機械能到電能兩個能量轉換過程。風輪在風力的作用下轉動，將吸收的動能轉化為機械能，再由發電機將機械能轉化為電能。在能量轉化的過程中，需要大量設備元器件的配合。在風電場項目建設驗收后，風電機組就進入到日常運行、維護階段。根據目前的經濟技術水平，這個階段將持續20年甚至更久的時間。對已建成的風電場進行日常運維及檢修管理，并充分利用已有資金及設備向社會提供清潔可再生的風能電力，以獲得經濟效益和社會效益成為重要的階段任務。

1風力發電的基本原理

風能的原理是將風能轉化為機械能，然后轉化為機械能和輸出能。具體技術是風使風力葉片轉動，使發電機內部旋轉并切割磁場，最后能量積累裝置以電能的形式保持恒定的電流輸出。風力發電機通常由風力發電機葉片、低速軸、高速軸、風速計、塔樓、發電機、液壓系統組成。其中，風輪是一種將風能轉化為機器的裝置，可根據風向的變化改變風輪的方向，從而最大限度地利用風能。塔是連接和支撐風輪和發電機的支座，其高度取決于周圍地形和風輪的大小，以確保風輪的正常運行。發電機是一種將機械能從風輪轉換為電能的裝置。

在風力發電機結構中，風力發電葉尖的線性速度與風速的關系被定義為頂點速度比，這是風力發電機的重要參數，其尺寸是影響風力發電機功率系數的重要參數。風力渦輪機中的電力調節是風力發電系統的關鍵技術工具。主要包括距離失速控制，失速控制，支架可以調整固定間距，葉片傾斜角不能按風速調整，設計比較簡單可靠，風機輸出功率隨著風的速度而變化，在低風速下使用系數較低，螺桿調整的目的是改變傾斜角，調節風能轉換效率，最大化能量轉換效率，已達到風力發電機電力穩定輸出功率的目的。

2風力發電設備安全運行現狀分析

風力發電設備往往放置在高原地區和沿海地區，其氣候特征和地理特點對風力發電設備安全運行產生了較為深遠的影響，這意味著風力發電設備安全管理和運行維護要克服一系列困難，如復雜的地理環境、多變的氣候環境等，無形中給風力發電設備安全管理和運行維護工作人員增加了工作難度。

現階段，我國風力發電事業發展迅速，風力發電設備規模不斷擴大，但是管理工作主要以傳統管理方式為主，導致管理工作片面性特征十分突出。同時，風力發電設備安全管理和運行維護工作人員，受限于知識儲備和技能水平，造成各項制度不全面且缺乏可操作性，導致相關工作人員在日常的安全管理和運行維護中，往往會出現一些不嚴格按照規定進行操作的行為，且對風力發電設備的安全管理和運行維護缺乏足夠的重視，尤其是對復雜工作環境下的風力發電設備安全管理和維護，更是缺乏工作積極性，造成風力發電設備長期不能得到有效地維護，引發風力發電設備故障，最終影響風力發電效率和質量。

3風力發電運行維護策略

3.1區域遠程監控模式

當企業的發展規模更大時，根據情況通過劃定區域，對各風電場的全部機組進行集中化、區域化的遠程啟停管理，則是未來的發展趨勢。基于SCADA系統建立遠控系統，并結合信息化平臺的生產管理系統，可實現對多個風電場運行工況及生產信息的集中控制，從而以最少的人力值守，實現經濟效率的最大化。同時成立專業的區域巡檢維護隊伍，對區域實行一體化和專業化的分級檢修與維護。這不僅能為企業減員增效還能有效避免任務的分配不均，從而提高質檢的質量與安全可靠性。這種模式相對來說前期的監控投入較大，需有高水平的人員在集控中心進行設備的實驗及演習操作，當集控人員的水平達到標準后再逐步減少值守人員。

3.2提高風力發電機組安裝質量

風力發電機組在運行之前需要進行合理的安裝，確保安裝的質量可以提高風力發電機組運行的安全性以及穩定性，從而提高風力發電機組的整體經濟效益。一般情況下，風力發電機組主要安裝于戶外、高山等地區，因此會給安裝工作帶來一定難度。在安裝的過程中需要嚴格的根據各個部件進行合理地控制，保證連接點的連接安全，尤其是一些加強電器線纜的接頭檢查。如果接頭的連接存在緊密性不夠的問題，就會導致安全事故的發生，甚至出現短路、起火的現象，最終引起嚴重的安全火災事故。同時，還會對整個電力系統的運行帶來嚴重的威脅，造成較高的經濟損失。根據這一情況，在進行風力發電機組安裝的時候，就需要加強各個部件的檢查，嚴格的控制施工的技術。根據國家規定的標準，保證安裝的質量，避免安全隱患的發生。

3.3定期檢修維護和故障應急排除維護

定期檢修杜絕流于形式，應對風力發電機的每個部件進行細致檢查判斷，發現問題及時更換或維修。故障應急維護是指在風機運行出現故障時及時到現場就地排查處理，應先觀察故障表現形式，如電機抖動、液壓失壓等，快速初步判定故障原因停車檢修，及時更換損壞的零部件，及時排查更正電路接線短接或接線端子松動或電控系統受環境影響的情況。為了能快速更換零部件，易損件和消耗件應在風力發電基站內常備或需檢修人員攜帶。檢修維護工作完成后，應及時記錄故障點、解決措施，清理維修現場，確保設備完好率，為下次同類故障提供快速可靠的解決方法。

4維護工作應注意的問題

鑒于國內風電場向大容量、大規模、集團化的方向發展，相應地，維護工作要適應此情況。因此，建議考慮采用如下方式開展維護工作。

（1）集團公司利用人才優勢，成立風電機組運行、維護、檢修的專業技術公司，提供培訓、技術支持、工具租賃及復雜故障處理服務。

（2）各風電場設立專門維護部門，合理安排，利用小風月、變電站或線路檢修集中開展風電機組維護工作，并負責處理小型故障。

（3）利用集團優勢，實現國內各風電場跨地域培訓，讓維護工作人員熟悉不同類型機組;區分不同工種，培養核心成員;實現物資統一調配，縮短進貨周期。利用集團優勢，實現風電場之間的人員相互調劑，可考慮采取固定風電場結對調配，其余風電場臨時調配的方式。

結語

風電產業在經歷了大規模的風電場建設階段后，隨之轉入漫長的運行、維護階段。這個階段中有許多從未知曉的事物，只能“摸著石頭過河”。因此要以更大的勇氣、更長遠的眼光加強頂層設計，促進風電產業的持續健康發展。在新的科技革命浪潮中，風電產業要想擺脫傳統產業發展模式，讓這一朝陽產業走在時代的前列，必須加大科技方面的投入，吸收一切先進的科學技術、整合社會資源，讓風電這一清潔能源為人類社會的進步作出更多的貢獻！

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